公元203年，丁宽先是招降了汉中的张鲁，然后就调集精兵强将，集结了十四万大军，分兵三路，大张旗鼓，武力讨伐益州。
中路军八万人由荆州出发，以黄忠为统帅，以郭嘉为军师，甘宁为先锋水陆并进朔江而上，兵锋直指巴郡。虽然是逆流而上，但有船运之利，更便于辎重运输，可以投入更多兵马，中路军是攻取益州的真正主力。
北路军由汉中出发，以张辽为统帅，贾诩为军师，马超为先锋，合兵三万，仰攻蜀道，进军广汉郡，以分益州军势。
南路军由交州郁林出兵，以黄盖为统帅，丁宽长子丁斐、弟子诸葛亮、徐庶等人亦随军，大兵三万，攻入牂柯郡。南路军主要的目标不是进攻益州腹地，而是占领键为郡、益州郡、永昌郡几个偏远之地，平定益州蛮族，将这几个偏远之地，真正纳入中原的掌控。
益州兵力并不厚重，也没有太强的武力，但益州的地势实在是易守难攻，中路军虽然可以沿江而上，但沿途落差极大，到处都是山险；北路军仰攻蜀道，蜀道难，难于上青天；南路军不仅要翻越重重大山，所过之地更是蛮人聚集的不毛之地，毒瘴重生。
因此丁宽虽然发动十几万大军，也没有能够一战而下的把握，只能将成功的希望寄托在前沿将领的身上，对这三路兵马都只是给予了大的策略指导之后，就主要负责后勤支援，也没有对三路兵马的进展速度，给予任何硬性的要求。
进攻益州，丁宽虽然调动的人马不少，但为了防止北方几个诸侯有变，却没有从黄河防线抽调兵马。中路军八万人，主要调集的是荆扬的兵马，只是把先前兵压南阳的豫州两万兵马，调入了中路军。
北路军三万兵马，其中只有一万人是驻守长安的兵马，剩下的兵马，一万人是张鲁的汉中兵马，还有一万是马超利用羌人血统，召集的一万羌兵。
南路军的三万人马，两万是黄盖在郁林所编练，还有一万是整合的荆南兵马和征兆的五溪蛮族，都是选择的擅长山地征战之辈。
益州刘章虽然割地自立，内部也并非铁板一块，刘焉、刘章父子也并非益州人士，对益州的掌控也并不牢固。公元200年，刘章麾下官员赵韪，联结当地士人发起大规模的反叛，虽然被刘章依靠“东洲兵”平定，但这场叛乱规模极大，也加剧了刘章麾下“东洲外来派”与益州本地势力之间的冲突。
如今刘章刚刚把之前叛乱的后续影响压下，就迎来了丁宽的大兵进犯，刘章本就是优柔挂断，性格懦弱之辈，丁宽来攻，只能在几个亲信官员的谋划之下，分兵被动防守。
攻取益州，是丁宽起兵以来，最漫长的一场战争，总共历时两年多，益州的地形实在是太过易守难攻，从203年三路大军出发开始，到了204年年底，耗时一年多，三路大军虽然各有进展，但都没有真正攻入益州的核心之地。
北路军被益州名将张任阻于蜀道之上，一直未能突破，只是牵制了益州的部分兵力，南路军还陷在重重大山中与当地的蛮族作战周旋，只有中路军的进攻虽然艰难，却一直在缓慢的推进。
直到公元205年三月，中路军的先锋甘宁才通过内外勾结，成功攻入巴郡，在益州建立真正的桥头堡。
甘宁甘兴霸，祖籍是荆州南阳，他却是在巴州出生长大，是巴郡的土着。甘宁年少轻侠之时，纠集一群游侠儿，纵横大江之上，号称“锦帆贼”，其后甘宁反叛刘章事败，逃入了荆州，却一直未受刘表重用，丁宽拿下荆州之后，就派黄忠这个南阳人厚礼把他征辟入军中，并委以中路军先锋的重任。
甘宁常年纵横大江之上，作战悍勇，精通水战，对巴郡的地理人情也是了如指掌，正是有了甘宁之助，丁宽的中路军，才能克服了地利的劣势，不断的取得进展。攻取巴郡，更是依靠了甘宁对巴郡当地势力的熟悉，成功拉拢了本地势力反叛，进行理应外合的结果。
巴郡一下，益州可谓门户大开，再难抵挡丁宽的兵锋，而益州的各方势力，看到刘章大势已去，为了自身的荣华富贵，纷纷开始向丁宽投诚。
几个月时间，益州的各个郡县纷纷望风而降，当丁宽大军攻抵蜀郡的郡治成都之时，刘章终于在麾下官员吴懿、张松等人的劝解之下，开城投降。
刘章投降，整个益州几乎传檄而定。只有在蜀道之上，一直抵挡北路军的名将张任，性格刚烈，收到刘章的投降命令之后，不肯投降受辱，自刎而死，自此攻略益州刘章的战争才算彻底落下帷幕。
至于还在大山之中作战的南路军，此时已经不算进攻益州了，而是代表汉人的势力，在讨伐西南的边远蛮族，随着丁宽的兵马分出一只偏师，南下键为郡，与南路军两路呼应，公元206年，益州的西南蛮族也被彻底平定下来。
益州平定，整个南方，已经全部落入了丁宽的掌控，在西南平定南蛮之战落幕不久，在益州整顿好的兵马，则顺着被打通的蜀道，向北而去，杀入凉州。
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